《汽车紧固件用冷镦钢盘条》编制说明.docx

汽车紧固件用冷傲钢热轧盘条行业标准编制说明二零二一年七月本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。6重大分歧意见的处理经过和依据无。7标准性质的建议说明建议本标准的性质为推荐性行业标准。8贯彻标准的要求和措施建议建议本标准批准发布即实施。9废止或代替现行相关标准的建议无。10其他应予说明的事项无。汽车紧固件用冷锹钢热轧盘条行业标准编制工作组2021年7月24日1工作概况1.1任务来源工业和信息化部发布的“工信厅科函2020) 263号文件”批准汽车紧固件用冷傲钢 盘条由江苏永钢集团有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位起草，计划编号为 2020-1262T-YBo紧固件作为汽车制造业的关键基础零部件之一，品种和质量对主机水平及整车质量具有 重要影响。我国是汽车生产大国，一段时间以来美系、德系、日系等国内合资高端汽车关键 部位的紧固件长时间依靠进口，例如10.9级和12. 9级发动机紧固件用钢主要来自日本神户、 日本新日铁、韩国浦项等公司。随着我国汽车行业的崛起以及向节能、环保、轻量化、小型 化、薄壁化发展，汽车用高强紧固件的需求不断增加，其中，用于汽车动力、底盘、行走、 转向等关键部位的基本均为高强度紧固件，占全车使用紧固件数量的80%以上。制作汽车用 高强度紧固件，对原材料的疲劳强度、塑性和韧性、夹杂物含量、表面质量、金相组织、冷 锻性能等有较高的要求。近年来我国钢铁生产技术的不断进步，高端汽车紧固件用钢国产化 己逐步推进。目前宝钢、邢钢、永钢、马钢、兴澄、湘钢等企业均具备生产汽车高强紧固件 用钢的能力，部分产品已取得主机厂认证，应用在高端汽车的关键部位。目前，高强度紧固 件用钢的常用牌号有：8. 8级紧固件用35钢、45钢、ML35钢；10. 9级紧固件用35CrMo. 40Cr； 12. 9 级紧固件用 35CrMo、42CrMo、SCM435 等。随着各企业汽车用冷锹钢产品的相继开发，现行冷傲钢国家标准GB/T 6478、GB/T28906 基础通用的技术指标水平无法满足汽车用冷镶钢的质量需求，另外高强度紧固件用原材料要 求高，成本比普通冷锹钢要高。由于国内还没有此类专用的冷锻钢产品的国家或行业标准， 不少企业都制订了各自的企业标准，从2018年开始，中国特钢企业协会团体、中国金属学 会等团体组织在GB/T 6478的基础上相继以提高技术指标为目的制订各自的团体标准，这些 企业标准、团体标准的主要目的都是提高标准技术指标要求，满足汽车紧固件生产厂的使用， 但由于标准制订单位或团体的出发点、技术水平及标准起草水平的不同，最终行业内汽车用 冷锻钢标准的质量技术指标要求五花八门，不利于汽车用冷傲钢标准质量要求的规范和统一, 也不利于用户的使用和紧固件产品的标准化。制定汽车紧固件用冷傲钢盘条标准，对冷锻钢 用盘条标准进行升级，汽车用冷傲钢盘条具有高的成分、纯净度、冷顶锻和表面质量要求， 从而有针对性的满足汽车用高强紧固件对原材料的使用需求、规范国家紧固产品的技术质量 要求，利用紧固件产品的出口及推进汽车高强紧固件用钢国产化进程。另外，用标准为导向 引领我国汽车用冷锻钢的质量水平，目标是在全国范围内提高国内冷锻钢的质量水平，减少 高端汽车用紧固件的进口量。1.2标准编制的主要工作过程1）2020年11月，进行标准数据收集、国内外相关标准的对比分析；2）2020年12月，对舟山7412、浙江长华、日泰、明泰、上海奥达科、常熟常力等专 业紧固件生产企业走访，对宁波紧固件协会走访，进行市场基础信息调研、收集紧固件厂及 主机厂的标准质量要求，为标准编制提供基础数据；3）2021年1月，根据标准分析情况以及调研情况，形成行业标准（草案）和问题分析 讨论内容。4）2021年2月3日，由全国钢标委员盘条与钢丝分技术委员会牵头召开标准制订启动 会，参加会议的单位有冶金工业信息标准研究院、全国紧固件标准化技术委员会、江苏永钢 集团、马鞍山钢铁股份有限公司、邢台钢铁有限责任公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、江 苏沙钢集团有限公司、宝山钢铁股份有限公司、福建三明钢铁集团。会上主要讨论了六个问 题，分别是：a）标准涵盖的牌号范围；b）牌号的命名规则；c）标准中的力学性能要求；d） 盘条标准质量要求；e）超高强度级别牌号是否纳入；f）非调质钢是否纳入标准。5）2021年3月，完成标准征求意见稿，征求上级标准主管部门、生产和顾客行业代表 企业及研究院所意见。6 ） 2021年6月21日，全国钢标准化技术委员会盘条与钢丝分技术委员会 （SAC/TC183/SC3）在苏州组织召开了汽车紧固件用冷锹钢盘条行业标准讨论会。来自 江苏永钢集团有限公司、中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会、江苏沙钢集团有限公司、 宝山钢铁股份有限公司、马鞍山钢铁股份有限公司、鞍钢股份有限公司、河钢股份有限公司 邯郸分公司、天津荣程联合钢铁集团有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、青岛特殊钢铁 有限公司、中天钢铁集团有限公司、建龙集团、福建三钢闽光股份有限公司、天津钢铁集团 有限公司、芜湖新兴铸管有限责任公司、河北普阳钢铁有限公司、泛亚汽车技术中心有限公 司、上汽集团商用车技术中心、福特汽车工程研究（南京）有限公司、舟山7412工厂、上 海奥达科、晋亿实业股份有限公司、苏州强新合金材料科技有限公司、睿雄金属制品（芜湖） 有限公司、苏州航天紧固件有限公司、北京交通大学、上海大学和冶金工业信息标准研究院 等28家单位共60余名代表参加了会议。会上对征求意见稿反馈意见以及标准进行了讨论。7） 2021年8月，根据会议意见，完成标准送审稿，征求上级标准主管部门、生产和顾 客行业代表企业及研究院所意见。1.3标准编制单位由江苏永钢集团有限公司负责汽车紧固件用冷锻钢盘条行业标准的编制起草工作， 主要参加单位有：冶金工业信息标准研究院、等。2标准的制定原则“科学、合理、先进、适用”是国家标准制修订的大原则，在此基础上，具有本标准特 色的具体原则如下：1) 满足顾客要求的原则。以国内主要生产企业的企业标准、供货技术条件和团体标 准为基础，结合国内钢铁企业的发展、生产流程优化及工艺技术装备进步情况以及紧固件行 业的需要，参考国内外相关的标准，在GB/T 6478-2015的基础上制定成本行业标准。主要 参考的国内外标准有：(1) GB/T 28906冷锹钢热轧盘条(2) ISO 4954-2018 Steels for cold heading and cold extruding (冷锻和冷挤压 用钢)；(3) EN 10263-1: 2017 Steel rod, bars and wire for cold heading and cold extrudsion. Part 1： General technical delivery conditions (冷傲和冷挤压盘条、钢 棒和钢丝第1部分：通用交货技术条件)(4) EN 10263-2： 2017 Steel rod, bars and wire for cold heading and cold extrudsion. Part 2： Technical delivery conditions for steels not intended for heat treatment after cold working (冷锹和冷挤压盘条、钢棒和钢丝第2部分：非热处理钢的交货技术 条件)(5) EN 10263-3： 2017 Steel rod, bars and wire for cold heading and cold extrudsion. Part 3： Technical delivery conditions for case hardening steels (冷锹和冷挤压盘 条、钢棒和钢丝第3部分：表面硬化钢交货技术条件)(6) EN 10263-4： 2017 Steel rod, bars and wire for cold heading and cold extrudsion. Part 4： Technical delivery conditions for quenching and tempering.(冷傲和冷挤压盘条、钢棒和钢丝第4部分：调质型钢的交货技术条件)JIS G 3507-1： 2010冷傲用碳素钢 第1部分：盘条(7) JIS G 3508-1： 2010冷傲用含硼钢 第1部分：线材JIS G 4053： 2016机械制造用合金钢(8) ASTM A29/A29M-20 Standard Specification for General Requirements for SteelBars, Carbon and Alloy, Hot-Wrought (热锻及冷加工碳素钢和合金钢棒)（11）ASTM A510/A510M-18 Standard Specification for General Requirements for Wire Rods and Coarse Round Wire, Carbon Steel, and Alloy Steel （碳素钢盘条和粗拔 圆钢丝一般要求）（12）EN 10269： 2013 Steels and Nickel Alloys for Fasteners with Specified Elevated and/or Low Temperature Properties2）标准体系一致的原则。本标准在与国际标准ISO 4954-2018冷傲和冷挤压钢体 系关键指标协调一致的基础上，进行具有我国汽车紧固件用冷锻盘条的标准创新；3）引用基础标准的原则。在本标准的适用范围内，尽量引用国家基础标准，发挥基础 标准的功能。标准的编写内容、格式应符合GB/T 1. 1- 2020标准化工作导则第1部分: 标准化文件的结构和起草规则标准的统一规定和要求。4）符合国情的原则。按国内生产和验收的判定级别或合格与否的规定。3主要技术内容说明本标准以国家标准GB/T 6478-2015为基础标准,所以主要技术内容以与GB/T 6478-2015 相比主要变化的条款及内容进行说明，具体如下：3. 1条款1范围根据目前国内钢厂盘条能生产的最大直径对本标准的适用范围进行了修订。3. 2条款5. 2分类与牌号表示方法考虑到方便区分汽车紧固件用冷敏钢与普通冷傲及冷挤压用钢，会议决定在目前国标 （GB/T 6478）牌号基础上增加汽车的汉语拼音首字母“Q”，进行标识。3. 2条款6. 2盘条重量根据热轧盘条的重量要求，对盘条的单卷重量以及最小卷重、最小卷重比例进行了规定。6月21日标准讨论会上，经过会议讨论对“每批”定义进行了补充，提出了交货批的 概念。3. 3条款7.1牌号和化学成分在2月3日的标准启动会上，为了保证材料性能稳定性及冷傲和冷挤压成型性能的考虑, 经过讨论决定将各表的碳含量及有害元素含量范围进行收严（普遍碳含量组距调整为5个、 有害元素P、S含量分别降至0.015%）。会上宝钢以及兴澄专家提出，由于不同用途的产品 对于硬度以及淬透性等有不同的要求，因此不适宜对Si、Mn、Cr等合金元素做过多的加严， 会上讨论决定，并根据各牌号实际使用要求略微收严Si. Mn等合金元素含量，此外根据目 前汽车紧固件行业的用材需求，增删了一些牌号。经过实际调研，ML01、ML10AK ML12AK ML12不属于表面硬化型牌号，予以修订。13.9级、14.9级紧固件以及对应的钢材目前还未成熟，且现阶段使用较少，因此在标 准启动会上讨论决定不纳入此类牌号。由于非调质冷锹钢在新能源汽车的长杆电池包螺栓上具有相当大的优势，且目前研发的 进展相当的顺利，在标准启动会上讨论决定将其继续纳入本标准中。3. 3.1表1的修改a）将序号为211序号的碳含量范围缩小0.01%,组距由6个调整为5个。b）由于杂质P、S含量对成型和服役性能有不利的影响，因此参考ISO 4954-2018,将 111钢号的P降至0. 020%, S含量上限从0. 035%降至0. 015%oc）将5、7、9、11序号的Si含量区间调整为0. 15-0.25%。d）将1、2、8-11序号的Mn含量区间调整为16个，其余调整为21个。e）将1-4、6、8、10序号的A1含量增加0. 060%的上限要求。f）考虑到目前测定酸溶铝Als的厂家较少，市场应用范围不广泛，删除酸溶铝Als测 定表述。3. 3.2表2的修改a）表中钢号的碳含量范围缩小0.01%,组距由6个调整为5个。b）P、S含量的上限从0. 035%分别降至0.020%、0.015%。c）将3、4序号的Si含量区间调整为0. 15-0.30%。d）将1、3、4序号的Mn含量区间调整为16个，其余调整为21个。e）将1-4序号的A1含量增加0. 060%的上限要求。f）根据实际情况，取消表格备注中4-7钢号也适用于表面硬化型钢的说明。3. 3.3表3的修改a）碳含量缩小0.01%,组距由6个调整为5个。b）S含量上限从0. 025%降至0. 015%,表中序号为1221的P上限修改为0. 020%。c）将2-20序号的车孟含量区间调整为21个。d）将10、11钢号的Cr含量区间调整为21个。e）增加8个牌号：增加了 ML38,对应 JIS 3507-2010 的 SWRCII38K；增加了 ML40Mn,对应 JIS G 3507-2010 的 SWRCH41K；增加了 ML50,对应 JIS G 3507-2010 的 SWRCH50K；增加了 ML15CrMo,对应 JIS G 4053-2008 的 SCM415；增加了 ML42CrMo,对应 JIS G4053-2018 的 SCM440；增加了中国汽车工程学会团体标准CSAE99-2019汽车紧固件用耐热钢技术条件的 三个耐热型钢材牌号：ML42CrMoV. ML35CrMoV. ML20CrMoVof）参考ASTM A29/A29M-20中对于Si的协商要求。对于钢材的冷变形率较大的情况， 可以允许双方协商控制Si的质量分数不大于0. 10%0g）删除ML15Mn> ML25Mn两个不使用的牌号。h）增加可以为了提高淬透性以及力学性能，添加一定Cr元素的要求。i）增加了为提高冷锻性能，可以添加一定的铝的要求。3. 3.4表4的修改a）碳含量缩小0.01%,组距由6个调整为5个。b）S含量的上限从0. 025%降至0. 015%oc）将1-13钢号的镐含量区间调整为21个。d）新增6个牌号：增加 ML23B,对应 ASTM A29-20 中的 10B23；增加 ML28B,对应 ISO 4954: 2018 中的 28B2；增加 ML33B,对应 ASTM A29-20 中的 10B33； 增加 ML38B,对应 ASTM A29-20 中的 10B38；增加 ML45B,对应 ASTM A29-20 中的 10B45； 增加 ML20CrB,对应 ASTM A29-20 中的 51B20； 增加 ML25CrBoe）参考ASTM A29/A29M-20中对于Si的协商要求。对于钢材的冷变形率较大的情况，可 以允许双方协商控制Si的质量分数不大于0. 10%of）增加可以为了提高淬透性以及力学性能，添加一定Cr元素的要求。g）增加了如果淬透性和力学性能满足要求，硼含量下限放宽要求。h）增加了 Ti/N比的建议要求。3. 3.4表5的修改增加N含量的要求。3. 3.5残余铝的要求结合ISO 4954-2018及ASTM A29/A29M-20,对第6. 1. 5条增加：残余钳含量不大于0. 06%。3. 4条款7. 2冶炼方法由于汽车用冷锹钢要求较高，增加了必须炉外精炼的要求。3. 5条款7. 4力学性能在2月3日的标准启动会上，出于对本标准先进性的要求，经过会议讨论收严部分牌号 的力学性能。在6月21日标准讨论会上，部分专家认为ISO 4954-2018标准中的力学性能 与GB/T 6478-2015存在较大差异，单纯将两个标准力学性能进行加严组合存在部分指标违 反客观规律的情况。综合根据相关厂家提供的力学实际数据以及相关标准情况，再次在标准 审定稿对GB/T 6478中缺失的部分牌号性能进行补齐，具体如下：参考ISO 4954-2018以及相关厂家实绩，对表6中钢材的力学性能进行调整，并增加 ML06AL ML10、ML12、ML12A1等相关钢种的力学性能要求。参考ISO 4954-2018对表7的部分钢种的力学性能进行补齐。（ML10、ML12AK ML12、ML18Mn、 ML20Mn、 ML15Cr、 ML25、 ML38、 ML40、 ML45、 ML15Mn、 ML40Mn、 ML30Cr ML15CrMo> ML20CrMo> ML30CrMo> ML35CrMo> ML40CrMo> ML42CrMo> ML23B、ML25B、ML28B、N1L33B、ML38B、ML45B、ML20CrB. ML15MnB、ML25MnB、ML30MnB> ML40MnB、ML15MnVB> ML20MnVB> ML20MnTiB） 3. 6条款7. 5冷顶锻6月21日标准讨论会上，多数钢铁企业表示目前主流钢铁生产企业均仅进行1/2冷锹， 且下游客户也多采用1/2冷敏进行入厂验收，因此本标准的冷傲要求与原标准保持一致，不 做改动。3. 6条款7. 6脱碳层参考ISO 4954-2018及EN10263. 1-2017对脱碳层的要求作了修改：调质型（包括含硼钢）和非调质型钢材应按GB/T 224及7. 6节要求进行脱碳层检验，脱 碳层深度应符合表9的规定。如果用户有特殊需求，应在合同中注明。表2调质型（包括含硼钢）和非调质型钢材的脱碳层 单位：mm3. 7条款7. 7晶粒度公称直径D完全脱碳层总脱碳层深度DW10不允许W0. 0710<DW0. 007D参考相关标准，对非热处理型、表面硬化型、调质型（包括含硼钢）钢材的奥氏体晶粒 度提出不粗于6.0级的要求。3. 8条款7. 8非金属夹杂物参考ISO 4954-2018以及下游紧固件行业的要求对夹杂物的要求进行了修改。6月21 日标准讨论会上，舟山7142代表希望对于非热处理型、表面硬化型盘条做出夹杂物规定， 综合考虑后，为适应不同需求，拟制定了三组夹杂物等级要求，具体如下表：表3夹杂物等级要求组别ABCDDS细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系IW2.5W2.0W2.5W2.0W2. 0W1.5W2.5W2. 0W2.5IIW2.0W1.5W2.0W1.5W1.0W1.0W1.5W1.5W1.5IIIW1.5W1.0W1.5W1.0W0. 5W0. 5W1.5W1.0W1.53.9条款7.9低倍根据下游紧固件行业使用要求，将酸浸低倍组织中一般疏松、中心疏松、中心（或锭型） 偏析应各不大于2.5级修改成1.0级。此外，增加斑点状偏析低倍要求。3. 10条款7.10末端淬透性6月21日标准讨论会上，参会专家提出讨论稿中的QML35末端淬透性（J9 W28HRC） 与GB/T 6478-2015中指标（J9 N28HRC）差异较大,经过确认GB/T 6478-2001标准中 ML35Mn（对应2018版标准的ML35）淬透性指标J9W28HRC,与本标准以及ISO 4954-2018 致，综合上述信息可以认定GB/T 6478-2015标准中ML35性能应该为笔误造成。此外，参考 ISO 4954-2018以及相关钢厂实际性能指标，对原标准中的淬末端淬透性要求进行调整完善。a）增加了 QML45、QML25CrMo> QML35CrMo> Q42CrMo> QML25、QML30MnB、QML40MnB> QML20CrB钢号的末端淬透性数据。b）完善了 QML35、QML20Cr、QML35Cr、QML40Cr> QML20B、QML30B. QML35B、QML15MnB> QML20MnB> QML35MnB钢号的末端淬透性数据。c）删除 ML15MnVB> ML20MnVB. ML37CrB 淬透性数据。3.11条款7.11表面质量在2月3日的标准启动会上，宝钢、兴澄等钢厂代表提出麻点深度过深也会影响客户的 使用，经过会议讨论决定对麻点深度不再按照规格进行分组，此外，为了适用于不同要求的 紧固件产品，对缺陷深度进行了分组，并参考ISO 4954-2018. JIS G 3507-1： 2010进行加表4划痕麻面以及发纹深度单位为毫米组别麻点划痕发纹I0. 150. 100. 07II0. 100. 050. 053. 12附录1）增加附录C将氧化皮作为特殊质量要求。2）对附录B中牌号对照表的标准号及牌号进行了更新。4预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况通过标准的制定和实施，将促进紧固件品质的提升和行业的发展。5在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调